陶瓷刀具干切削等溫淬火球鐵（adi）的磨損機(jī)理研究

《陶瓷刀具干切削等溫淬火球鐵（adi）的磨損機(jī)理研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫(kù)。

1、第26卷第1期摩擦學(xué)學(xué)報(bào)Vol26,No12006年1月TRIBOLOGYJan,2006陶瓷刀具干切削等溫淬火球鐵(ADI)的磨損機(jī)理研究郭旭紅,芮延年,朱圣領(lǐng),董桂巖(蘇州大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院,江蘇蘇州215021)摘要:采用陶瓷刀具(CC650)和YG6硬質(zhì)合金刀具對(duì)等溫淬火球墨鑄鐵(以下簡(jiǎn)稱ADI)材料進(jìn)行干式精車切削試驗(yàn),采用帶有X射線能譜分析的掃描電子顯微鏡觀察刀具磨損表面形貌,用能譜儀對(duì)刀具磨損微區(qū)和工件表面成分進(jìn)行分析,用X射線衍射儀對(duì)刀具、ADI材料和切屑等試樣進(jìn)行物相分析,研究陶瓷刀具磨損形態(tài)及其磨損機(jī)理.

2、結(jié)果表明:刀具磨損的主要形式為磨粒磨損、粘著磨損、擴(kuò)散磨損及微崩和脫落;ADI材料中含有微量Al和Ti元素,在較高速度下切削ADI材料時(shí),刀具與工件之間的親和性增加而導(dǎo)致粘著磨損;在刀具前刀面平均切削溫度大于800℃以上時(shí),ADI材料中的元素Fe和Si擴(kuò)散到刀面,刀具中的元素Al和Ti擴(kuò)散到ADI材料表面,從而加劇刀具的磨損;切削后ADI材料表面出現(xiàn)的Al2O3相及切屑中的FeCr相等高硬度化合物顆粒是造成CC650刀具磨粒磨損的主要原因.關(guān)鍵詞:等溫淬火球墨鑄鐵(ADI);陶瓷刀具;磨損機(jī)理;刀具壽命中圖分類號(hào):TG11

3、5.6;TH117.3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):100420595(2006)0120073206等溫淬火球墨鑄鐵(AustemperedDuctileIron,1實(shí)驗(yàn)部分以下簡(jiǎn)稱ADI),具備許多優(yōu)良可靠的機(jī)械性能,能夠最大程度地發(fā)揮球墨鑄鐵的潛在能力,其制造技術(shù)1.1材料制備及性能[1～3]引起各國(guó)材料工作者和鑄造工程界的廣泛重視.試驗(yàn)材料采用經(jīng)過(guò)等溫淬火處理的ADI,由中目前,國(guó)內(nèi)各生產(chǎn)廠家生產(chǎn)出的ADI材料的材國(guó)南車集團(tuán)戚墅堰機(jī)車車輛工藝研究所提供.其成分[2]質(zhì)相差較大,尚未有統(tǒng)一的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),采用傳統(tǒng)的為(以質(zhì)量分

4、數(shù)計(jì))3.60%C、2.85%Si、0.30%Mn、加工方法和刀具加工ADI時(shí),其加工性能和鍛鋼相0.60%Cu、0.30%Mo、0.10%Cr、0.035%P、0.016%當(dāng),刀具磨損嚴(yán)重,使用壽命較短,屬于較難加工材S、0.05%Al、0.004%Ti;抗拉強(qiáng)度Rb=1200MPa,[4]料;在較低的切削速度下車削加工ADI時(shí)會(huì)產(chǎn)生屈服強(qiáng)度R0.2=900MPa,延伸率D=3%,沖擊韌性[5]2積屑瘤.文獻(xiàn)[6～9]指出,ADI材料的機(jī)械加工有Ak=35J?cm,硬度48HRC.球墨鑄鐵為尺寸<40mm2大難題:一是A

5、DI材料的硬度很高;二是在切削過(guò)×400mm的圓柱形試樣,先經(jīng)890℃保溫2h達(dá)到程中ADI材料的微觀組織會(huì)發(fā)生明顯的變化.到目奧氏體化,然后在硝酸槽中于340～360℃下等溫1h前為止,國(guó)內(nèi)外學(xué)者采用陶瓷刀具加工淬硬鋼、不銹后空冷,基體組織為下貝氏體.鋼、鈦合金、鎳基合金和冷硬鑄鐵等難加工材料時(shí)刀1.2試驗(yàn)方法[10～13]具磨損及其機(jī)理等方面的研究成果較多,而有試驗(yàn)用車床型號(hào)為CA6140,采用機(jī)夾不重磨陶關(guān)利用陶瓷刀具加工ADI材料時(shí)其磨損性能和機(jī)理瓷刀片進(jìn)行切削試驗(yàn),并用硬質(zhì)合金作為對(duì)比刀具材等研究成果很少.料.陶

6、瓷刀具(Al2O3?TiC復(fù)合陶瓷)的刀片由瑞典鑒于此,本文作者基于切削磨損試驗(yàn),對(duì)磨損表SANDVIK公司制造,型號(hào)SNGA120408T01020面形貌進(jìn)行微觀分析,研究了不同切削速度下陶瓷刀CC650,其尺寸為12mm×12mm×4.8mm;刀片裝具干式車削ADI時(shí)的磨損形態(tài)及其機(jī)理,期望為夾后刀具的幾何參數(shù)為:Co=-6°,ao=6°,Ks=-4°,’ADI材料的推廣應(yīng)用提供實(shí)驗(yàn)依據(jù).Jr=75°,Jr=15°,刀尖圓弧半徑rE=0.8mm,負(fù)倒棱基金項(xiàng)目:蘇州大學(xué)青年基金資助項(xiàng)目(Q3117216).收稿日期:2

7、005202202;修回日期:2005209202?聯(lián)系人郭旭紅,e2mail:xuhongguo@suda.edu.cn作者簡(jiǎn)介:郭旭紅,男,1963年生,教授,碩士生導(dǎo)師,目前主要從事切削加工技術(shù)研究.?1994-2009ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net74摩擦學(xué)學(xué)報(bào)第26卷br1×Co1=0.1mm×(-26°);硬質(zhì)合金刀具的牌號(hào)為倍,刀具壽命縮短約1?2左右.因此,用CC650陶瓷

8、刀YG6,裝夾后刀具的幾何參數(shù)分別為:Co=15°,ao=9°,具干切削ADI時(shí),切削速度仍然是影響刀具壽命的’Ks=0°,Jr=44°,Jr=46°,C01=0°.切削參數(shù)按照精加重要因素.工選取,切削速度vc分別選用57m?min、89m?min圖2示出了vc=57m?min時(shí),2種刀具切削ADI以